(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力動画像の予測符号化を行う符号化手段を有する画像符号化装置に於いて、
前記入力動画像の性質を示す第１の統計情報と、前記予測符号化の過程に於ける相関情報を基にした第２の統計情報と、符号化パラメータを基にした符号化結果又は符号化過程に於ける第３の統計情報との少なくとも何れか一つの統計情報を取得する取得手段と、
該取得手段により取得した統計情報を基にシーン判定を行って、フレーム若しくはフィールド単位で前記符号化手段に於ける符号化パラメータを適応制御する符号化制御手段とを備え、
前記取得手段は、前記第２の統計情報として動きベクトルの水平成分の平均値、水平成分の分散値、垂直成分の平均値、垂直成分の分散値を取得する構成と、前記第３の統計情報としてピクチャ内の１マクロブロック当たりの量子化後の有効係数の平均値を取得する構成とを有し、
前記符号化制御手段は、前記有効係数の平均値と予め設定した係数とを比較するシーン判定結果を基に前記符号化手段に於ける可変長符号テーブルを切替えて可変長符号化を行わせる制御構成と、前記第２の統計情報と予め設定した係数とを比較するシーン判定結果を基に前記符号化手段に於ける可変長符号化の為の入力スキャン順序を切替える制御構成とを有する
ことを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】
前記取得手段は、前記第３の統計情報として平均量子化値を取得する構成を有し、前記符号化制御手段は、前記平均量子化値と予め設定した係数とを比較するシーン判定結果を基に、前記符号化手段に於ける量子化テーブルを切替えて量子化を行わせる制御構成を有することを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像の性質や符号化過程に於ける統計情報を基に符号化パラメータをピクチャ単位に切替えて高能率符号化を行う画像符号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画像の符号化方式の一つとして、ＭＰＥＧ−２（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ−２）が国際標準化されており、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｄｉｓｃ  ／Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）映像コンテンツやディジタル放送等の分野に適用されている。このＭＰＥＧ−２が国際標準化される以前、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｖｉｄｅｏ  ＣＤ）等の記録媒体用途や、１．５Ｍｂｐｓ程度までの回線使用をターゲットとした符号化方式としてＭＰＥＧ−１が標準化されていた。
【０００３】
前述のＭＰＥＧ−２は、それ以前のＭＰＥＧ−１に比較して高画質化対策が組み込まれている。代表的な例としては、より高解像度の画像の符号化や、インタレース画像符号化の対策として、フィールドを意識した動き予測による符号化を行うことができる。又符号化も一層汎用的になっている。これらの機能は、付加機能（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）としてストリーム（データ列）に多重化される。基本的には、ＭＰＥＧ−２は、ＭＰＥＧ−１の上位互換性を有し、ＭＰＥＧ−２の各付加機能レイヤで指定可能な方式のうち、一つはＭＰＥＧ−１と同じものである。
【０００４】
このＭＰＥＧ−２に於ける付加機能レイヤの一つのｐｉｃｔｕｒｅ＿ｃｏｄｉｎｇ＿ｅｘｔｅｎｓｉｏｎについて、その一例を図９に示すものであり、その中の一部について説明すると、
ｆ＿ｃｏｄｅ：表現可能な動きベクトルの範囲、
ｉｎｔｒａ＿ｄｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ：フレーム内符号化ブロックのＤＣＴ直流分の精度、
ｐｉｃｔｕｅｒ＿ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ：符号化構造、
ｔｏｐ＿ｆｉｅｌｄ＿ｆｉｒｓｔ：１フレーム内のフィールドの入力順序、
ｆｒａｍｅ＿ｐｒｅｄ＿ｆｒａｍｅ＿ｄｃｔ：フレーム予測フレームＤＣＴの制限フラグ、
ｑ＿ｓｃａｌｅ＿ｔｙｐｅ：量子化スケールタイプ、
ｉｎｔｒａ＿ｖｌｃ＿ｆｏｒｍａｔ：ＤＣＴ係数の可変長符号テーブル選択、
ａｌｔｅｒｎａｔｅ＿ｓｃａｎ：ＤＣＴ係数の可変長符号化部への入力順序、
ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ＿ｆｒａｍｅ：入力信号がプログレッシブか否かの選択、
を示している。
【０００５】
又ＭＰＥＧ規格で量子化係数が５ビットで、量子化係数の変化幅が１であると、量子化レベルは１〜３１の範囲の整数値となる。そこで、変化幅を例えば標準値の１と、この標準値の１／４の０．２５と、標準値の４倍の４とし、量子化レベルを０．２５〜７．７５と、１〜３１と、４〜１２４との何れかの範囲に選択可能とする手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１３１７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のＭＰＥＧ−２に追加されている付加機能（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）レイヤで選択可能なパラメータは、基本的には、ＭＰＥＧ−１に於いて不得意であった動画像符号化に於ける効率の向上を図るものである。しかし、入力画像の性質や符号化レートによっては、ＭＰＥＧ−１に於ける符号化パラメータを適応的に用いた方が効率の良い符号化が可能な場合も存在する。従来の画像符号化装置に於いては、このような付加機能レイヤのパラメータは、予め設定した固定値とすることにより、入力画像の予測符号化を行うものであった。又前述の特許文献１により提案された画像符号化手段は、固定ビット数による量子化係数の変化幅を選択して量子化を行うものであるが、入力画像の性質に応じて最適な符号化を行うには、不充分なものであった。
【０００８】
本発明は、ピクチャ単位で入力画像の性質に従って符号化パラメータを変更可能とし、同一符号化レートによっても高画質の再生画像が可能となる符号化手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像符号化装置は、入力画像の予測符号化を行う符号化手段を有する画像符号化装置であって、入力画像の性質を示す第１の統計情報と、予測符号化の過程に於ける相関情報を基にした第２の統計情報と、符号化パラメータを基にした符号化結果又は符号化過程に於ける第３の統計情報との少なくとも何れか一つの統計情報を取得する取得手段と、この取得手段により取得した統計情報を基にシーン判定を行って、フレーム若しくはフィールド単位で前記符号化手段に於ける符号化パラメータを適応制御する符号化制御手段とを備え、取得手段は、第３の統計情報としてピクチャ内の１マクロブロック当たりの量子化後の有効係数の平均値を取得する構成を有し、符号化制御手段は、有効係数の平均値と予め設定した係数とを比較するシーン判定結果を基に前記符号化手段に於ける可変長符号テーブルを切替えて可変長符号化を行わせる制御構成を有するものである。
【００１０】
又前記取得手段は、前記第２の統計情報として動きベクトルの水平成分の平均値、水平成分の分散値、垂直成分の平均値、垂直成分の分散を取得する構成を有し、前記符号化手段は、前記第２の統計情報と予め設定した係数とを比較するシーン判定結果を基に前記符号化手段に於ける可変長符号化の為の入力スキャン順序を切替える制御構成を備えることができる。
【００１１】
又前記取得手段は、前記第３の統計情報として平均量子化値を取得する構成を有し、前記符号化制御手段は、前記平均量子化値と予め設定した係数とを比較するシーン判定結果を基に前記符号化手段に於ける量子化テーブルを切替えて量子化を行わせる制御構成を備えることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、入力画像の性質を示すアクティビティ等の第１の統計情報と、予測符号化の過程に於ける相関情報の動きベクトル等の第２の統計情報と、符号化パラメータを基にした符号化結果の符号化情報量や符号化過程の量子化平均値等の第３の統計情報との少なくとも何れか一つ或いは複数の統計情報を用いて、フレーム若しくはフィールド単位で符号化手段に於ける符号化パラメータを適用制御して、符号化情報量を増大することなく、入力画像に最適な符号化を行わせることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１の説明図である。
【図２】動き探索の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態の判定処理のフローチャートである。
【図４】可変長符号テーブルの説明図である。
【図５】可変長符号テーブルの説明図である。
【図６】可変長符号テーブルの選択説明図である。
【図７】入力スキャンの説明図である。
【図８】量子化テーブルの説明図である。
【図９】付加機能の一例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の画像符号化装置は、図１を参照して説明すると、入力画像の予測符号化を行う符号化手段を有する画像符号化装置であって、入力画像の性質を示す第１の統計情報と、予測符号化の過程に於ける相関情報を基にした第２の統計情報と、符号化パラメータを基にした符号化結果又は符号化過程に於ける第３の統計情報との少なくとも何れか一つの統計情報を取得する取得手段、例えば、入力画像情報統計取得器１４と動き情報統計取得器１５と符号化情報統計取得器１６等を含む取得手段と、この取得手段により取得した統計情報を基にシーン判定を行って、フレーム若しくはフィールド単位で前記符号化手段に於ける符号化パラメータを適応制御する符号化制御手段とを備え、取得手段は、第３の統計情報としてピクチャ内の１マクロブロック当たりの量子化後の有効係数の平均値を取得する構成を有し、符号化制御手段は、有効係数の平均値と予め設定した係数とを比較するシーン判定結果を基に前記符号化手段に於ける可変長符号テーブルを切替えて可変長符号化を行わせる制御構成を有するものである。
【実施例１】
【００１５】
図１は本発明の実施例１の説明図であり、１はフレームメモリ、２は原画ＭＢ（マクロブロック）読出部、３は参照ブロック読出部、４は動きベクトル探索器、５は予測判定器、６は符号化器、７は局所復号化器、８，９は切替部、１０は加算器、１１は減算器、１２は符号化制御部、１３はヘッダ情報生成部、１４は入力画像情報統計取得器、１５は動き情報統計取得器、１６は符号化情報統計取得器、１７はシーン判定器を示す。
【００１６】
フレームメモリ１は、入力画像情報を蓄積する領域と、参照画像情報を蓄積する領域とを含み、入力画像領域からマクロブロック単位で原画ＭＢ読出部２によって読出し、又参照画像領域の探索範囲内のマクロブロック単位で参照ブロック読出部３により読出し、動きベクトル探索器４により動きベクトルを求めて予測判定器５に入力する。又符号化器６は、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）による直交変換と、量子化と、可変長符号化との機能を含むものである。なお、ＭＰＥＧ−２方式に於けるマクロブロック（ＭＢ）サイズは１６×１６画素であり、又ＤＣＴを行うブロックは、マクロブロックを４分割した８×８画素とするものである。
【００１７】
又切替部８，９は、フレーム内とフレーム間の符号化時は、加算器１０及び減算器１１側に切替え、フィールド内とフィールド間の符号化時は、加算器１０及び減算器１１側と反対側に切替えるものである。又局所復号化器７は、逆量子化と、逆ＤＣＴとの機能を含み、符号化器６の可変符号化前の段階の量子化出力を用いて復号化処理を行い、参照画像の再構成を行ってフレームメモリ１の参照画像情報の領域に格納する。
【００１８】
符号化器６に於けるＤＣＴは、二次元ＤＣＴであり、前述のように、ＭＰＥＧ−２に於いては、８×８画素のブロックについて行う。このブロックをｆ（ｘ，ｙ）、ＤＣＴ結果の係数をＦ（ｕ，ｖ）とすると、次の（１）式に示すものとなる。
【数１】
0005272940.tif 000002
【００１９】
このＤＣＴ演算によって、ブロック単位の画像情報を周波数成分に変換し、有効成分は低周波成分側に集まることにより、符号化情報の削減を図るものであり、ブロック単位のＤＣＴ係数をＲｅｃ〔ｘ〕、量子化スケールをＱｓ、量子化マトリクス値をＱｍ〔ｘ〕、量子化結果をＬｅｖｅｌ〔ｘ〕、処理過程の値をＬｅｖｅｌ’〔ｘ〕とすると、イントラ符号化に於ける量子化結果の直流成分（Ｉｎｔｒａ  ＤＣ）と、交流成分（Ｉｎｔｒａ  ＡＣ）と、ノンイントラ符号化に於ける量子化結果（Ｎｏｎ  Ｉｎｔｒａ）とを求める演算処理は、次の（２）式で表すことができる。なお、式中のｐ及びｑは、ｐ＝３，ｑ＝４が一般には用いられている。又“／／”は除算結果の端数を四捨五入する演算を示し、“／”は除算結果の端数を切り捨てる演算を示す。
【数２】
0005272940.tif 000003
【００２０】
又フレーム間符号化を行う為にフレーム間差分情報を得る必要があり、その為に、符号化データを局所復号化器７に於いて逆量子化と逆ＤＣＴとの処理により復号し、画像の再構成を行って参照画像としてフレームメモリ１に格納する。この局所復号化器７は、前述のように、逆量子化と、逆ＤＣＴとの処理機能を含むもので、逆量子化は（３）式に示す処理により行うことができ、又逆ＤＣＴは（４）式に示す処理により行うことができる。
【数３】
0005272940.tif 000004
【００２１】
実際に入力画像の符号化処理を行う場合、最初のピクチャ（フレーム又はフィールド）は、参照するピクチャが存在しないので、ピクチャ内符号化を行い、次のピクチャからはピクチャ間符号化を行うことになる。なお、ピクチャ内符号化は、周期的リフレッシュの意味もあって、所定の間隔毎に行われる場合が一般的である。又ピクチャ間符号化に於いて、動きベクトル探索器４により動き予測を行うものであり、例えば、図２に示すように、原画像２１のマクロブロック２２と、参照画像２３の探索範囲２４内のマクロブロックとの各画素について差分絶対値の累算値が最小となる位置を探索して動きベクトルを求め、符号化情報に多重化するものである。
【００２２】
前述の図１に於ける符号１〜１１の機能部分により符号化手段を構成し、又符号化器６に於ける符号化パラメータを制御する符号化制御部１２により、符号化制御手段を構成し、ヘッダ情報生成部１３により符号化パラメータを含むヘッダ情報を生成し、符号化器６からのピクチャ単位の符号化データにヘッダ情報を付加して送出する。
【００２３】
又入力画像情報統計取得器１４は、入力画像の性質を示す第１の統計情報を取得する手段であり、例えば、フレームメモリ１に蓄積された符号化対象ピクチャの特徴情報として輝度信号についての統計情報（アクティビティ）を求める。この場合、入力フレーム内の各画素の輝度値を累積し、累積した画素数で除算することにより、フレーム輝度平均を求めて、第１の統計情報とすることができる。即ち、フレーム内の画素集合をＵ、輝度をＰｉｘｅｌ＿ｉ、画素数をＮｕｍ＿ｉ、フレーム輝度平均をＡｖｅＹ、フレーム輝度分散をＶａｒＹとすると、次の（５）式及び（６）式で表される。なお、（６）式の中のＡは、フレーム輝度平均ＡｖｅＹを示す。
【数４】
0005272940.tif 000005
【００２４】
又動き情報統計取得器１５は、フレーム間又はフィールド間の相関情報を示す第２の統計情報を取得する手段であり、例えば、動きベクトル探索器４に於けるマクロブロックで求めた動きベクトルを累算し、マクロブロック数で除算することにより、動きベクトルの平均値を得ることができる。或いは、動きベクトルとその平均値との差の自乗和を求めてマクロブロック数で除算することにより動きベクトルの分散を得ることができる。
【００２５】
即ち、フレーム内のマクロブロックの集合をＶ、各動きベクトルの水平成分及び垂直成分をＶｅｃＨ＿ｉ，ＶｅｃＶ＿ｉとし、水平成分平均をＡｖｅＨＶ、水平成分分散をＶｅｒＨＶ、垂直成分平均値をＡｖｅＶＶ、垂直成分分散をＶｅｒＶＶとすると、（７）〜（１０）式で表される。
【数５】
0005272940.tif 000006
なお、（８）式の中のＡＨは、水平成分平均ＡｖｅＨＶを示し、又（１０）式の中のＡＶは、垂直成分平均ＡｖｅＶＶを示す。
【００２６】
又符号化情報統計取得器１６は、符号化過程に於ける第３の統計情報を取得する手段であり、例えば、各マクロブロックを符号化した結果の情報を累積し、発生情報量や量子化値の平均値等を求める。その場合に、フレーム内のマクロブロックの集合をＶ、各マクロブロックの発生情報量をＢｉｔ＿ｉ、ピクチャの発生情報量をＳｕｍＢ、各マクロブロックの量子化スケール値をＱｓ＿ｉ、平均量子化値をＡｖｅＱとすると、ピクチャの発生情報量ＳｕｍＢ及び平均量子化値ＡｖｅＱは、（１１）式及び（１２）式で表される。
【数６】
0005272940.tif 000007
【００２７】
又量子化後の各マクロブロックの有効係数をＣｏｅｆ＿ｉ、ピクチャ内の１マクロブロック当たりの有効係数の平均値をＡｖｅＣとすると、この有効係数平均値ＡｖｅＣは、（１３）式で表される。
【数７】
0005272940.tif 000008
【００２８】
又シーン判定器１７は、前述の第１，第２，第３の統計情報の少なくとも何れか一つを基にシーン判定を行うものであり、第１の統計情報を取得する手段としての入力画像情報統計取得器１４からのフレーム輝度平均ＡｖｅＹや分散ＶａｒＹと、第２の統計情報を取得する手段としての動き情報統計取得器１５からの水平成分平均ＡｖｅＨＶ、水平成分分散ＶｅｒＨＶ、垂直成分平均ＡｖｅＶＶ、垂直成分分散ＡｅｒＶＶと、第３の統計情報を取得する手段としての符号化情報統計取得器１６からのピクチャ発生情報量ＳｕｍＢ、平均量子化値ＡｖｅＱ、有効係数平均値ＡｖｅＣ等の一つ或いは複数を用いて、例えば、動きの激しいシーンや平坦な輝度のシーン等についての判定を行い、符号化制御部１２により符号化パラメータを適応制御して、符号化器６に於ける入力画像の符号化を行わせるものである。
【００２９】
図３は、本発明の実施の形態の判定処理のフローチャートであり、フレームメモリ１から入力画像の読込みを行い（ａ１）、ヘッダ情報生成部１３によりピクチャ単位でヘッダを生成し（ａ２）、動きベクトル探索器４に於いて動き探索を行い（ａ３）、符号化器６に於いてＭＢ（マクロブロック）符号化を行い（ａ４）、ピクチャＥｎｄ、即ち、１ピクチャ分について終了か否かを判定し（ａ５）、終了していない場合は、ステップ（ａ３）に移行し、終了した場合は、必要情報取得を行う（ａ１０）。
【００３０】
又入力画像情報統計取得器１４に於いて第１の統計情報の取得を行い（ａ６）、又動き情報統計取得器１５に於いて第２の統計情報としての動きベクトル探索結果を基にした統計情報の取得を行い（ａ７）、又符号化器６による符号化結果又は符号化過程に於ける第３の統計情報を符号化情報統計取得器１６に於いて取得し（ａ８）、それぞれ平均値を求める場合は平均化処理を行う（ａ９）。この平均化処理結果をシーン判定器１７に於いて必要情報取得（ａ１０）として取得し、所定の条件を満たすか否かを判定し（ａ１１）、判定結果により符号化パラメータ１（ａ１２）の選択又は符号化パラメータ２（ａ１３）の選択を行い、符号化Ｅｎｄか否かを判定し（ａ１４）、終了していない場合はステップ（ａ１）に移行する。なお、判定のステップ（ａ１１）に於いて、複数種類の判定条件に従って、更に多数の符号化パラメータの選択切替えの制御を行うことも可能である。
【００３１】
例えば、図９に示す付加機能（ｐｉｃｔｕｒｅ＿ｃｏｄｉｎｇ＿ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）のパラメータとして、ｉｎｔｒａ＿ｖｌｃ＿ｆｏｒｍａｔ（ＤＣＴ係数の可変長符号テーブルの選択）の適応制御を行う場合、ｉｎｔｒａ＿ｖｌｃ＿ｆｏｒｍａｔ＝０と、ｉｎｔｒａ＿ｖｌｃ＿ｆｏｒｍａｔ＝１とにより、図４のｔａｂｌｅ＝０と、図５のｔａｂｌｅ＝１との選択を行うことができる。なお、図４及び図５は、可変長符号（Ｖａｒｉａｂｌｅ  ｌｅｎｇｔｈ  ｃｏｄｅ）とラン（Ｒｕｎ）とレベル（ｌｅｂｅｌ）とを含む可変長符号テーブルの一部を示し、又最終ビットのｓはレベルの正負の符号で、０は正、１は負を示す。又１ｓはブロックの最初のＤＣＴ係数、１１ｓは次のＤＣＴ係数を示す。
【００３２】
又図４のｔａｂｌｅ＝０に比較して図５のｔａｂｌｅ＝１の方が或る程度短いビットを均等にして可変長符号を割当てることができるものであり、従って、ブロック内に有効係数が多く存在する場合は、図５のｔａｂｌｅ＝１を選択して可変長符号化を行った方が効果的である。又実際には、平均量子化値が大きくなると有効係数の数は少なくなり、又平面的な画面でアクティビティが小さいと有効係数の数は少なくなる。又平均量子化値が大きい場合でも、アクティビティが小さいと有効係数の数は少なく、反対にアクティビティが大きいと有効係数の数が多くなる。
【００３３】
図６は可変長符号テーブルの選択説明図であり、ｉｎｔｒａ＿ｖｌｃ＿ｆｏｒｍａｔ＝０の時に、イントラブロック及びノンイントラブロックについてはｔａｂｌｅ＝０、ｉｎｔｒａ＿ｖｌｃ＿ｆｏｒｍａｔ＝１の時に、イントラブロックについてはｔａｂｌｅ＝１、ノンイントラブロックについてはｔａｂｌｅ＝０の選択が行われて、可変長符号化が行われる。
【００３４】
前述の（１２）式により求めた平均量子化値ＡｖｅＱと、（６）式で求めた入力画像のアクティビティとしてのＶａｒＹとを用いて、
ＡｖｅＱ＞ＶａｒＹ＊α１＋β１                            …（１４）
の条件が成立すれば、有効係数の数が少ないので、ｔａｂｌｅ＝０を選択し、成立しない場合は、ｔａｂｌｅ＝１を選択するように適応的に切替制御する。なお、α１，β１は重み付けの係数を示す。
【００３５】
又更に単純化する為に、（１３）式により求めた有効係数の平均値ＡｖｅＣを用いて、
ＡｖｅＣ＜α２                                              …（１５）
の条件が成立するか否かを判定し、成立すれば、ｔａｂｌｅ＝０を選択し、成立しない場合は、ｔａｂｌｅ＝１を選択するように適応的に切替制御して、可変長符号化を行うことができる。なお、α２は係数を示す。即ち、予め設定した係数α２より、マクロブロック当たりの有効係数の平均値ＡｖｅＣが小さいことは、入力画像のアクティビティが小さい場合に相当し、ｔａｂｌｅ＝０を選択するように切替えて可変長符号化を行った方が符号化効率が良くなる。
【００３６】
又ａｌｔｅｎａｔｅ＿ｓｃａｎ（ＤＣＴ係数の可変長符号化の入力順序）のパラメータとして、ａｌｔｅｎａｔｅ＿ｓｃａｎ＝０の場合は、ＤＣＴ係数をスキャンする順序を、図７の（Ａ）に示すジクザグスキャン（スキャンタイプ０）とし、ａｌｔｅｎａｔｅ＿ｓｃａｎ＝１の場合は、図７の（Ｂ）に示すオルタネートスキャン（スキャンタイプ１）とすることができる。この場合、（Ａ）のスキャンタイプ０に比較して、（Ｂ）のスキャンタイプ１の方が、周波数成分に於ける垂直成分の係数を優先的に符号化することになる。このような垂直成分に有効係数が多数発生する要因としては、例えば、インターレース画像の符号化に於ける奇偶フィールド画像が大きく異なる場合、即ち、パニングやチルト等のような動きのある場合等がある。
【００３７】
ＭＰＥＧ−２は、フィールドを考慮したフィールド間の動き予測や、ＤＣＴへの入力として、マクロブロックからブロックを切り出す時に、１ラインおきに切り出すフィールドＤＣＴを行うことが可能であり、又動き予測を行う動きベクトル探索範囲は、図２に示すように、０ベクトルを中心とした所定の範囲２４とする場合が一般的であるから、フィールド予測を行う場合、探索範囲が不足するような大きな動きをしている場合等に於いて、有効係数の分布については、周波数垂直成分方向がより多くなる。
【００３８】
そこで、（７）式の水平成分平均値ＡｖｅＨＶと、（８）式の水平成分分散ＶｅｒＨＶとを用いて、
ＡｖｅＨＶ＞α３                                          …（１６）
ＶｅｒＨＶ＜β３                                          …（１７）
の条件が成立するか否かを判定する。この条件が成立するような水平方向に或る程度揃った大きな動きの場合は、垂直方向の成分が多くなるので、ａｌｔｅｎａｔｅ  ｓｃａｎ＝１、そうでない場合は、ａｌｔｅｎａｔｅ＿ｓｃａｎ＝０を選択するように適応制御を行って可変長符号化を行う。なお、α３，β３は定数を示し、動き探索範囲が装置対応に異なる場合が一般的であるから、その動き探索範囲を基に予め設定することができる。
【００３９】
又符号化情報統計取得器１６に於いて取得した第３の統計情報として、平均量子化値ＡｖｅＱを用いて量子化スケールタイプｑ＿ｓｃａｌｅ＿ｔｙｐｅの選択を行うことができる。即ち、図８に示す量子化テーブルについて、ｑ＿ｓｃａｌｅ＿ｔｙｐｅ＝０の場合は、量子化スケール値の変化は線形で、量子化スケール値（ｐｕａｎｔｉｓｅｒ＿ｓｃａｌｅ＿ｃｏｄｅ）は２〜６２の変化となる。これに対して、ｑ＿ｓｃａｌｅ＿ｔｙｐｅ＝１の場合は、広範囲の量子化スケール値をカバーする為に、非線形な変化となり、量子化の細かい部分はより細かく、量子化の粗い部分はより粗く量子化するもので、１〜１１２まで変化する。
【００４０】
量子化スケール値が極端に小さくなるか又は極端に大きくなることがない場合は、量子化テーブルの何れを選択しても大きな相違はないが、符号化レートが高いような場合に於いて、平均量子化値が大きい場合には、ｑ＿ｓｃａｌｅ＿ｔｙｐｅ＝１を選択するように制御する。例えば、（１２）式による平均量子化値ＡｖｅＱについて、
ＡｖｅＱ＜α４                                            …（１８）
ＡｖｅＱ＞β４                                            …（１９）
の条件が成立するか否かを判定し、この条件が成立する場合、即ち、平均量子化値が極端に小さい場合、又は極端に大きい場合には、量子化スケール値が非線形な変化となるｑ＿ｓｃａｌｅ＿ｔｙｐｅ＝１を選択し、それ以外の場合は、ｑ＿ｓｃａｌｅ＿ｔｙｐｅ＝０を選択するように適応制御する。
【００４１】
本発明は、前述の各実施の形態のみに限定されるものではなく、種々付加変更することが可能であり、前述の量子化テーブルの切替えや可変長符号テーブルの切替えによる符号化パラメータの適応的な切替制御以外に、他の符号化パラメータの切替制御を行うことも可能であり、又符号化するピクチャの統計情報を、そのピクチャの符号化前に取得して、フィードフォワード制御による符号化を行うことも可能である。又蓄積メディアに適用する場合は、複数種類の符号化パラメータを用いてピクチャの仮符号化を行い、この仮符号化結果により最終判定して、最適な符号化パラメータを含むヘッダ情報を、符号化データに付加して、蓄積することもできる。
【符号の説明】
【００４２】
１  フレームメモリ
２  原画ＭＢ読出部
３  参照ブロック読出部
４  動きベクトル探索器
５  予測判定器
６  符号化器
７  局所復号化器
８，９  切替部
１０  加算器
１１  減算器
１２  符号化制御部
１３  ヘッダ情報生成部
１４  入力画像情報統計取得器
１５  動き情報統計取得器
１６  符号化情報統計取得器
１７  シーン判定器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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